Аспирация и очистка газовых потоков гидромеханическими методами

Использование инерционных пылеуловителей, основанных на принципе выделения пыли из воздушного потока под действием центробежной силы. Определение эффективности пылеулавливающей установки. Подбор и расчет аппаратов первой и второй ступеней очистки.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 19.11.2013
Размер файла 68,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

  • Введение
  • 1. Определение необходимой эффективности пылеулавливающей установки
  • 2. Подбор аппарата первой ступени на ЭВМ
  • 3. Определение необходимой эффективности второй ступени очистки
  • 4. Выбор и расчет аппарата второй ступени очистки
  • Список литературы

Введение

В системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для очистки от пыли применяются устройства, называемые пылеуловителями. В данной работе используются инерционные пылеуловители, они основаны на принципе выделения пыли из воздушного потока под действием центробежной силы. И используются для очистки воздуха от пыли 2-ой группы дисперсности с размером эффективно улавливаемых частиц более 7 мкм.

По сравнению с другими сухими пылеуловителями преимущество данного типа состоит в том, что они имеют более простую конструкцию, обладая большой пропускной способностью, просты в эксплуатации.

Для обеспечения нормальной работы циклона применяют герметичные бункера. В работе рассчитана пылеулавливающая установка двухступенчатой очистки. При расчете циклона 1-ой ступени очистки - ЦН-15 определяем его диаметр, гидравлическое сопротивление, коэффициент очистки и общие размеры. Аппаратом 2-ой ступени очистки является мокрый инерционный пылеуловитель - скруббер Вентури. В зависимости от гидравлического сопротивления скруббера Вентури подразделяется на низконапорные с Р<5кПа и высоконапорные с Р>5кПа.

Работа скруббера Вентури основана на дробление воды турбулентным газовым потоком, в захвате частиц пыли каплями воды с последующей их коагуляцией и осаждением в каплеуловителе инерционного действия. В данной работе в качестве каплеуловителя принят прямоточный циклон ЦН-15.

аспирация очистка газовый поток

1. Определение необходимой эффективности пылеулавливающей установки

Исходные данные:

начальная запыленность воздуха СН=70 г/м3.

допустимая конечная концентрация пыли в выбрасываемом воздухе СК=90 мг/м3.

Расчет:

необходимая эффективность:

предварительный выбор производится исходя из необходимой эффективности пылеуловителя.

В качестве аппарата 1-ой ступени очистки применяют пылеуловитель 3-го класса - циклон ЦН-11, улавливающий пыль 2-го класса дисперсности с эффективностью 99,9% - пыль размером более 4 мкм.

В качестве аппарата 2-ой ступени очистки применяют мокрый пылеуловитель типа скруббера Вентури.

1. Выбор циклона ЦН-11. Определение его гидравлического сопротивления и эффективности.

Исходные данные:

расход газа при н. у. L0=6600 м3/ч;

плотность газа при температуре t=500C, 0=1,29кг/м3;

барометрическое давление PБ=101,3 кПа;

средний размер пыли d=7мкм;

плотность пыли n=2500кг/м3;

разряжение в циклоне PЦ=800Па;

начальная концентрация пыли Сн=70г/м3;

Расчет:

Определить плотность газа при нормальных условиях:

Расход газа при рабочих условиях:

Определить диаметр циклона при оптимальной скорости для ЦН-11, ОПТ=3,5м/с:

Принимаем ближайший стандартный диаметр Д=900 мм.

Определяем действительную скорость:

Действительная скорость должна отличаться от оптимальной скорости не более 15%. отличается от ОПТ=3,5м/с на 1,2%.

Коэффициент местного сопротивления циклона:

12*5003, где

К1-поправочный коэффициент на диаметр циклона, К1=1.

К2-коэффициент на влияние запылённости, К2=0,915.

К3-коэффициент учитывающий количество циклонов, К3=28.

500 - коэффициент сопротивления стандартного циклона с диаметром 900 мм., 500=235 (для ЦН-11).

=1*0,915*235+28=243,03

Определить гидравлическое сопротивление циклона:

Размер частиц d50, улавливаемых выбранным циклоном при рабочих условиях с эффективностью 50%:

Т=3,5 м/с; d50Т=3,65мкм; Т=22,2*10-6 нс/м2; ДТ=600мм; ПТ=1930 кг/м3.

;

Среднеквадратичное отклонение:

где

d84,1-абсцисса точек, ордината которых имеет значение 84,1%, определяются по распределению пыли по размерам: d84,1=17мкм.

Определить функцию нормального распределения:

По значению =0,3 определить значение нормальной функции Ф (х) =0,6331

Находим эффективность циклона:

Е1=50 [1+Ф (х)] =50 [1+0,6331] = 79,23 %.

Расчёт графаналитическим методом:

КПД очистки аппарата:

Пользуясь рисунком методички определяем КПД циклона, Ю=0,82.

Рассчитываем концентрацию пыли после очистки:

С2=90-90*0,82= 16,2 г/м3.

2. Подбор аппарата первой ступени на ЭВМ

Исходные данные:

- Расход очищаемого газа или воздуха, 6600 м3/ч;

- Количество циклонов в группе, 1 шт;

- Плотность газов при нормальных условиях, 1,29кг/м3;

- Температура газового потока перед очисткой, 50°С;

- Концентрация пыли или летучей золы на входе, 70 г/м3;

- Средний (медианный) размер частиц пыли, 7 мкм;

- Степень полидисперсности частиц пыли 0,35;

- Плотность частиц пыли или золы, 2500 кг/м3;

- Динамическая вязкость газового потока, 1,96*10-6 Па*с;

- Коэффициент увеличения цен на промышленную продукцию по отношению к 1989 г., (98);

- Стоимость электроэнергии, 2,5руб. / (кВт*ч);

- Период работы пылеуловителя, 4320 ч/г.

Полученные характеристики циклонов и газового потока:

- Число циклонов в группе, 1 шт;

- Диаметр циклонов, 0,6 м;

- Степень очистки, 84,2 %;

- Остаточная концентрация пыли или золы в газовом потоке, 11,06 г/м3;

- Скорость газового потока в циклоне, % 3,54 м/с;

- Коэффициент местного сопротивления газоочистной установки 228,45;

- Потери давления в газоочистной установке, % 1207,62 Па;

- Стоимость газоочистной установки, 32,78 тыс. руб.;

- Стоимость затрат на электроэнергию, % 12,28 тыс. руб. /г.;

- Приведенные затраты на газоочистку,% 18,83 тыс. руб. /г.;

- Установочная электромощность газоочистной установки, % 1,42 кВт;

- Годовой расход электроэнергии на газоочистку, % 6137, 56 кВт/г.;

Габаритные характеристики одного циклона:

- Высота цилиндрической части циклона 1,24 м;

- Высота конической части циклона 1,2 м;

- Высота выхлопной трубы циклона 0,94 м;

- Внутренний диаметр выхлопной трубы 0,35 м;

- Диаметр бункера для сбора пыли 0,9 м;

- Высота цилиндрической части бункера, 0,48 м.

3. Определение необходимой эффективности второй ступени очистки

необходимая эффективность Е 1,2=99,1 %.

эффективность 1-ой ступени Е 1=84,2 %.

4. Выбор и расчет аппарата второй ступени очистки

Рассчитать скруббер Вентури для очистки отходящих газов электропечи:

Исходные данные:

расход газа L0=6600 м3

температура газа t1=500C

барометрическое давление Pб=101,3 кПа

разряжение в циклоне Pц=800 Па

плотность газа 0=1,29 кг/м3

напор воды на орошение Pж=300 кПа

необходимая концентрация пыли на выходе Ск=90 мг/м3

tж=200C

Расчет:

Простейший скруббер Вентури состоит из трубы Вентури и каплеуловителя - прямоточного циклона ЦН-11.

Труба включает: конфузор, горловину и диффузор.

Расчет проводится по энергетическому методу, т.е. эффективность работы пылеуловителя определяется затратами энергии на процесс очистки:

Удельная энергия, затрачиваемая на процесс пылеуловителя:

,

где

В и - константы зависящие от физико-химических свойств пыли и дисперсного состава пыли, пыль при выплавки силикомарганца В=6,910-3, =0,67;

КТ - удельная энергия.

кДж/1000м3

Определяем общее гидравлическое сопротивление скруббера:

, где

m - удельный расход воды на орошение для трубы с центральным орошением 0,00040,0017, m=0,0017кг/м3

.

Плотность газов на входе в трубу Вентури при рабочих условиях:

Объемный расход газа в трубе при рабочих условиях:

Расход орошаемой воды:

Температура газа на выходе из скруббера:

Плотность газа на выходе из трубы:

Объемный расход газов на выходе из трубы:

Размеры циклона - каплеуловителя:

Wц - скорость воздуха в циклоне от 2,54,5 м/с

Гидравлическое сопротивление циклона:

Гидравлическое сопротивление трубы Вентури:

Коэффициент сопротивления, обуславливается вводом орошающей жидкости. Для трубы с центральным орошением:

где

с - К. М.С. сухой трубы 0,120,15

Мr - расход газа:

ж - плотность воды, 1000 кг/м3

Определить необходимую скорость газа в горловине:

Определить геометрические размеры трубы Вентури:

- диаметр горловины:

- длина горловины:

- угол сужения горловины:

1 - угол сужения конфузора, 150280

- диаметр входного отверстия конфузора:

- длина конфузора:

vвх - скорость воздуха во входном патрубке, 15-20м/с

- диаметр входного отверстия диффузора:

vвых - скорость выхода воздуха из диффузора, 16-18 м/с

- Угол расширения диффузора:

2=6080

- длина диффузора:

Список литературы

1. Биргер М.И. Справочник по пыле- и золоулавливанию / М.И. Биргер, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков; под общ. ред.А. А. Русланова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 312 с.

2. Старк С.Б. "Пылеулавливание и очистка газов в металлургии". М.: Стройиздат, 1977-328 с.

3. Справочник проектировщика "Вентиляция и кондиционирование воздуха". Издание 3, часть 2. Стороверов и т.д. - М.: Стройиздат, 1978 - 512 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Методы и технологические схемы очистки пылевоздушных выбросов от каменно-угольной пыли с применением пылеосадительных камер, инерционных и центробежных пылеуловителей, фильтровальных перегородок. Расчет материального баланса калорифера, циклона, фильтра.

    курсовая работа [191,1 K], добавлен 01.06.2014

  • Гравитационная очистка газов, пылеосадительные камеры. Очистка газов под действием инерционных и центробежных сил. Очистка газов фильтрованием, мокрая и электрическая. Основные размеры и схема пенного газопромывателя, предназначенного для очистки от пыли.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.12.2010

  • Организация машинного производства. Методы очистки технологических и вентиляционных выбросов от взвешенных частиц пыли или тумана. Расчет аппаратов очистки газов. Аэродинамический расчет газового тракта. Подбор дымососа и рассеивание холодного выброса.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.09.2012

  • Расчет пылеуловительной установки для очистки воздушного потока, состоящей из прямоточного циклона и батарейного циклона. Определение расхода газа, при котором обеспечиваются оптимальные условия для работы циклонного элемента, расчет потерь давления.

    практическая работа [123,8 K], добавлен 18.04.2010

  • Анализ схем очистки пылей, образующихся на свинцовом производстве. Токсичность свинцовой пыли. Характеристика эксплуатационных показателей пылеулавливающего оборудования. Расчет размеров аппаратов, используемых для очистки выбросов от свинцовой пыли.

    курсовая работа [251,4 K], добавлен 19.04.2011

  • Расчет пылеулавливающей установки двухступенчатой очистки. Дробление воды турбулентным газовым потоком, захват частиц пыли каплями воды с последующей их коагуляцией и осаждением в каплеуловителе (прямоточный циклон ЦН-241) инерционного действия.

    контрольная работа [53,7 K], добавлен 11.11.2013

  • Сведения об очистке природного газа. Применение пылеуловителей, сепараторов коалесцентных, "газ-жидкость", электростатического осаждения, центробежных и масляных скрубберов. Универсальная схема установки низкотемпературной сепарации природного газа.

    реферат [531,8 K], добавлен 27.11.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.